冠心病的診斷主要依賴典型的臨床症狀，再結合輔助檢查發現心肌缺血或冠脈阻塞的證據，以及心肌損傷標志物判定是否有心肌壞死。發現心肌缺血最常用的檢查方法包括常規心電圖和心電圖負荷試驗、核素心肌顯像。有創性檢查包括冠狀動脈造影和血管內超聲等。但是冠狀動脈造影正常不能完全否定冠心病。通常，首先進行無創方便的輔助檢查。
1、心電圖
心電圖是診斷冠心病最簡便、常用的方法。尤其是患者症狀發作時是最重要的檢查手段，還能夠發現心律失常。不發作時多數無特異性。心絞痛發作時S-T段異常壓低，變異型心絞痛患者出現一過性S-T段抬高。不穩定型心絞痛多有明顯的S-T段壓低和T波倒置。心肌梗死時的心電圖表現：①急性期有異常Q波、S-T段抬高。②亞急性期僅有異常Q波和T波倒置(梗死後數天至數星期)。③慢性或陳舊性期(3～6個月)僅有異常Q波。若S-T段抬高持續6個月以上，則有可能並發室壁瘤。若T波持久倒置，則稱陳舊性心肌梗死伴冠脈缺血。
2、心電圖負荷試驗
包括運動負荷試驗和藥物負荷試驗(如潘生丁、異丙腎試驗等)。對於安靜狀態下無症狀或症狀很短難以捕捉的患者，可以通過運動或藥物增加心髒的負荷而誘發心肌缺血，通過心電圖記錄到ST-T的變化而證實心肌缺血的存在。運動負荷試驗最常用，結果陽性為異常。但是懷疑心肌梗死的患者禁忌。
3、動態心電圖
是一種可以長時間連續記錄並分析在活動和安靜狀態下心電圖變化的方法。此技術於1947年由Holter首先運用於監測電活動的研究，所以又稱Holter。該方法可以觀記錄到患者在日常生活狀態下心電圖的變化，如一過性心肌缺血導致的ST-T變化等。無創、方便，患者容易接受。
4、核素心肌顯像
根據病史、心電圖檢查不能排除心絞痛，以及某些患者不能進行運動負荷試驗時可做此項檢查。核素心肌顯像可以顯示缺血區、明確缺血的部位和范圍大小。結合運動負荷試驗，則可提高檢出率。
5、超聲心動圖
超聲心動圖可以對心髒形態、結構、室壁運動以及左心室功能進行檢查，是目前最常用的檢查手段之一。對室壁瘤、心腔內血栓、心髒破裂、乳頭肌功能等有重要的診斷價值。但是，其准確性與超聲檢查者的經驗關系密切。
6、血液學檢查
通常需要采血測定血脂、血糖等指標，評估是否存在冠心病的危險因素。心肌損傷標志物是急性心肌梗死診斷和鑒別診斷的重要手段之一。目前臨床中以心肌肌鈣蛋白為主。
7、冠狀動脈CT
多層螺旋CT心髒和冠狀動脈成像是一項無創、低危、快速的檢查方法，已逐漸成為一種重要的冠心病早期篩查和隨訪手段。適用於：①不典型胸痛症狀的患者，心電圖、運動負荷試驗或核素心肌灌注等輔助檢查不能確診。②冠心病低風險患者的診斷。③可疑冠心病，但不能進行冠狀動脈造影。④無症狀的高危冠心病患者的篩查。⑤已知冠心病或介入及手術治療後的隨訪。
8、冠狀動脈造影及血管內成像技術
是目前冠心病診斷的“金標准”，可以明確冠狀動脈有無狹窄、狹窄的部位、程度、范圍等，並可據此指導進一步治療。血管內超聲可以明確冠狀動脈內的管壁形態及狹窄程度。光學相干斷層成像(OCT)是一種高分辨率斷層成像技術，可以更好的觀察血管腔和血管壁的變化。左心室造影可以對心功能進行評價。
冠狀動脈造影的主要指征為：對內科治療下心絞痛仍較重者，明確動脈病變情況以考慮旁路移植手術;胸痛似心絞痛而不能確診者。
